Мікробіологічні критерії

Мікробіологічні критерії нафтогазоносності надр базуються на виявлені в підземних водах і породах мікроорганізмів, які вибірково використовують вуглеводні в якості єдиного джерела енергії.

Із більше, ніж 150 тисяч видів мікроорганізмів, лише близько 100 видів використовують вуглеводні: близько 65 видів асимілюють насичені вуглеводні, із них тільки 10 газоподібні, 20 – пароподібні, а решта – рідкі. Таким чином, вуглеводні з більшою молекулярною вагою мікроорганізмами окиснюються легше, ніж вуглеводні з меншою молекулярною вагою.

Численні дослідження (Г.А Могилевский, 1964, 1967;
Г.П. Славнина, 1970; та ін.) підтвердили закономірність знаходження над нафтогазовими покладами підвищеної кількості бактерій, які окисняють газоподібні вуглеводні. Масштаби окиснення мікроорганізмами залежать від умов середовища (рН, температура, радіоактивність, наявність сірководню тощо). Найбільш інтенсивно процеси бактеріального окиснення вуглеводнів протікають в зоні гіпергенезу. Геомікробіологічні аномалії в підземних водах, грунтах і породах (на глибинах до 20–25 м) встановлені над багатьма родовищами нафти і газу Передкарпаття.

Дослідженнями встановлено, що інтенсивність споживання метану метанокисними бактеріями становить для грунтів 4·10^-5–4,7·10^-4, а для вод – 1·10^-3–3·10^-4 %(об.). на 1 умовну одиницю розвитку бактерій. Ріст вуглеводноокиснювальних бактерій у вигляді плівки на поживному середовищі оцінюється балами 2; 3; 4 і 5. Помноження величини бала, який характеризує товщину плівки, на відсоток зайнятою нею площі, характеризує інтенсивність розвитку бактерій в умовних одиницях (5 балів х 80 % = 400 умовних одиниць). Для прикладу, інтенсивність розвитку індикаторних бактерій на родовищі Прилуки досягає 250–466 ум.од.

На прикладі окиснення метану і пропану в підземних водах Серафімовського і Туймазинського родовищ (Волго-Уральська нафтогазоносна провінція) було встановлено, що кількість вуглеводнів, що засвоюється однією бактерією за 1 годину, становить
(2–5)·10^-12 см³. Однак ця величина в залежності від умов знаходження може змінюватись.

Газобіохімічними дослідженнями в ДДЗ встановлено, що найбільша контрастність біохімічних показників по водах і грунтах спостерігається для Леляківського родовища, яке характеризується більш високим газовим фактором, дуже слаба для Гнідинцівського родовища, в якому пластовий тиск у нафтовому пласті значно менший гідростатичного. На площі Єфремівського газового родовища, де пластовий тиск дуже високий, виявлені значні біологічні ефекти і по водах і по грунтах. Виявлені результати вказують на необхідність у межах перспективних територій виконувати разом з мікробіологічними і газометричні зйомки.

Критеріями нафтогазоносності за мікробіологічними даними є висока біогенність, яка в 2–3 рази перевищує фонові значення, а також наявність в надрах і водах мікроорганізмів, що окиснюють пропан і бутан.

У підземних водах і породах верхньої зони бактерії утворюють аномальні скупчення, так званий бактеріальний фільтр (рис. 3.17), газопоглинювальна здатність якого визначається співвідношенням концентрацій вуглеводнів і кисню в підземній атмосфері та іншими факторами.

Біохімічні процеси асиміляції вуглеводнів, що відбуваються у водонасиченому середовищі, призводять до зміни складу вод, а саме, до зменшення вмісту сульфатів, збільшенню гідрокарбонатів тощо. Крім того, висхідний потік флюїдів над родовищами приводить до збагачення вод такими компонентами як бензол, толуол, феноли, амоній, йод, фосфор та ін., які несуть інформацію про наявність нафти і газу на глибині. В результаті цих процесів у водах і породах верхньої зони розрізу над покладами формуються гідро- і газобіохімічні поля аномальних концентрацій. Щільність бактеріального фільтру над покладами нафти і газу з глибиною зменшується, але одночасно збільшується пошукова значущість газових і гідрогеохімічних показників.

Прослідковується певна специфічність в особливостях розподілу різних груп показників у районах нафтоносних, газоносних і неперспективних. У межах нафтоносних територій пропан- і бутанокиснювальні бактерії трапляються частіше, ніж у газоносних районах. Відповідно води нафтоносних районів відзначаються наявністю бензолу, толуолу, підвищених концентрацій амонію і фенолів, а в складі водорозчинених газів – важких гомологів метану. У розрізах “порожніх” структур присутні переважно метанокисні бактерії, а вуглеводнева складова підземних вод і порід представлена переважно метаном.